POSIX多线程——基本线程管理函数介绍

POSIX基本的几个线程管理函数见下表：
------------------------------------------------------------------------------------------
POSIX函数 描述
-------------------------------------------------------------------------------------------
pthread_create 创建一个线程
pthread_self 找出自己的线程ID
pthread_equal 测试2个线程ID是否相等
pthread_detach 设置线程以释放资源
pthread_join 等待一个线程
pthread_cancel 终止另一个线程
pthread_exit 退出线程，而不退出进程
pthread_kill 向线程发送一个信号
-------------------------------------------------------------------------------------------

（1）线程ID、获取和比较
POSIX线程由一个pthread_t类型的ID来引用。线程可以通过调用pthread_self ()函数获得自己的线程ID，这里没有对pthread_self 定义错误。

==========================
概要：
#include <pthread.h>
pthread_t pthread_self (void);
==========================

由于pthread_t 可能是一个结构，所以不能由==来直接进行比较。这里可以使用函数pthread_equal()来比较线程ID是否相等,这里没有对pthread_equal定错误，如果两个线程ID相等，返回非0值，否则返回0.

============================================
概要：
#include <pthread.h>
int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2 );
============================================

（2）创建线程
可以使用pthread_create()创建一个线程。POSIX的pthread_create（）创建的线程是可以直接运行的，而不需要一个单独的启动操作。

==========================================
概要：
#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *restrict thread,
const pthread_attr_t *restrict attr,
void *(*start_routine)(void *),
void *restrict arg);
==========================================
在上述函数中，thread指向新创建的线程ID；参数attr表示一个封装了线程各种属性的属性对象（比如栈大小、调度等信息，后面会专门介绍），如果attr为NULL，则使用默认属性进行创建；第三个参数start_routine是线程开始执行时调用的函数名字；第四个参数arg指针指向的数据是start_routine的参数。如果成功，函数返回0，否则返回非零错误码。

下面例子中的代码就是连续创建10个线程，线程中执行的代码仅为打印自己的线程ID，和所属进程ID：

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>

void *print_thread(int *i)
{
fprintf(stderr,"number:%d,pid:%d,tid:%lld.\n",*i,getpid(),(long long)pthread_self());
return NULL;
}

int main(int argc, char* argv[ ] )
{
pthread_t tids[10];
int i;
for(i=0;i<10;i++)
{
if(pthread_create(&tids[i],NULL,print_thread,&i)==-1)
{
fprintf(stderr,"\nERROR: fail to creat thread.");
tids[i]= pthread_self();
}
}
return 0;
}

执行结果：
gaolu@gaolu-desktop:~$ ./thr
number:0,pid:5579,tid:3085089680.
number:1,pid:5579,tid:3076696976.
number:2,pid:5579,tid:3068304272.
number:3,pid:5579,tid:3059911568.
number:4,pid:5579,tid:3051518864.
number:5,pid:5579,tid:3043126160.
number:6,pid:5579,tid:3034733456.
number:7,pid:5579,tid:3026340752.
number:8,pid:5579,tid:3017948048.
number:9,pid:5579,tid:3009555344.
gaolu@gaolu-desktop:~$

（3）线程的分离（detach）和连接(join)
一般情况下，线程在退出时，是不会释放它的资源的；

如果将线程分离，即创建线程以后调用pthread_detach(tid)或者线程自身调用pthread_detach(pthread_self())都可以，它设置线程的内部选项来说明，线程退出以后存储空间可以被重新收回，分离线程退出时不会报告他们的状态。

如果线程没有分离，那么它是可以接合（join）的，pthread_join和进程级别的函数wait_pid非常类似，该函数将调用线程挂起，直到第一个参数指定的目标线程终止为止。如果创建线程对子线程调用了pthread_join(), 子线程退出以后，资源在进程退出以后被回收。参数value_ptr为指向返回值的指针，这个返回值是目标线程return 或者传递给pthread_exit（）的。

为了防止内存泄漏，长时间运行的线程最终应该为每个线程调用pthread_join() 或者pthread_detach（）。

===========================================
概要：
#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t th, void **value_ptr )
int pthread_detach(pthread_t thread )
===========================================

下面一个示例程序演示了pthread_detach和pthread_join之间的关系。

（1）子线程将自己detach了，这种情况下线程是不能被join的。

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
void *print_thread(void *ptr)
{
if(pthread_detach(pthread_self())==0)
{
fprintf(stderr,"tid:%lld,I have detached myself successfully.\n",(long long)pthread_self( ) );
}
else
{
fprintf(stderr,"\nERROR:detach failed.");
}
return NULL;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
pthread_t tid;
int *exitcode;
if(pthread_create(&tid,NULL,print_thread,NULL)==-1)
{
fprintf(stderr,"\nERROR: fail to creat thread.");
}
fprintf(stderr,"my pid is %d.\n",getpid());
if(pthread_join(tid,&exitcode)!=0)
{
fprintf(stderr,"ERROR: fail to join thread.\n");
}
else
{
fprintf(stderr,"parent end successfully.\n");
}

return 0;
}

gaolu@gaolu-desktop:~$ ./thr
tid:3084360592,I have detached myself successfully.
my pid is 5652.
ERROR: fail to join thread.
gaolu@gaolu-desktop:~$

（2）修改创建的线程只是做了普通的打印信息，join可以执行成功。
void *print_thread(void *ptr)
{
fprintf(stderr,"My tid:%lld.\n",(long long)pthread_self());
}
gaolu@gaolu-desktop:~$ ./thr
My tid:3085216656.
my pid is 5702.
parent end successfully.
gaolu@gaolu-desktop:~$
（4）线程退出和取消
线程return一个指针value_ptr的相当于隐式地调用了pthread_exit(value_ptr)函数。如果进程的最后一个线程调用了pthread_exit，进程就会带着状态返回值0退出。

对于一个被join了的线程来说，其返回值vlaue_ptr是可用的。也就是说value_ptr一定是要指向线程结束以后还存在的数据------这个问题可以通过几种方式解决：比如创建线程给被创建的线程传递参数时，参数中传递一个指针，作为被创建线程的返回值，这样返回值是位于创建线程的栈上；另外在被创建线程malloc内存，将指针作为返回值使用也可以。

另外，线程可以通过取消机制迫使其他线程返回。线程通过执行pthread_cancel（）来请求取消另一个线程，该函数在发出取消请求以后就返回了，而不需要阻塞；而实际结果由目标线程的类型和取消状态决定（状态可以通过函数设置的）。

==================================================
概要：
#include <pthread.h>
int pthread_exit(void *value_ptr );
int pthread_cancel( pthread_t thread );
int pthread_setcancelstate (int state, int *oldstate);
==================================================

如果线程收到cancel的请求时，处于PTHREAD_CANCEL_ENABLE，它就接受取消请求；否则如果处于PTHREAD_CANCEL_DISABLE的状态，取消请求就会被保持在挂起状态。默认情况下，线程处于PTHREAD_CANCEL_ENABLE状态。

本文出自 “淡泊明志，宁静致远” 博客，请务必保留此出处http://keren.blog.51cto.com/720558/176759